wissels - polarisatie

Voor een storingsvrije treinenloop op De Geuldalbaan is het betrouwbaar polariseren van de wissel-hartstukken een absolute vereiste. Vooral bij het kruipend rangeren met stoomlocomotieven voorkomt een constante stroomafname ongewenste stops.

Voor de daadwerkelijke omschakeling van de spanning hanteer ik op de baan twee verschillende methoden, afhankelijk van de specifieke spoorfunctie:

• Gemotoriseerde wissels: Bij de wissels die mechanisch worden omgezet, wordt de polariteit van het hartstuk rechtstreeks omgeschakeld via de ingebouwde microschakelaars van de wisselmotor onder de segmenten. Afhankelijk van de ruimte maak ik gebruik van de mtb MP5 wisselmotor of de compacte mtb MP4 wisselmotor.
• Opengereden wissels (Zelfbouwprint): Voor de wissels die door de treinen zelf worden opengereden, is een fysieke motorsturing overbodig. In plaats daarvan maak ik gebruik van een zelfgebouwde experimenteerprintplaat met een 12V bistabiel relais (type HFD2-L2). Deze schakeling synchroniseert via een wisseldecoder (zoals de YaMoRC modelbaan besturing YD8116 of Digikeijs DR4018) automatisch de juiste polariteit van het puntstuk.

Polarisatie via wisselmotoren en automatische relais-schakeling

Wat de tabel weergeeft:

Voor de daadwerkelijke omschakeling van de spanning hanteer ik twee verschillende methoden, afhankelijk van de spoorfunctie. Bij de gemotoriseerde wissels wordt de polariteit rechtstreeks omgeschakeld via de ingebouwde microschakelaars van de wisselmotor onder de segmenten. Voor de wissels die door de treinen zelf worden opengereden, maak ik gebruik van een bistabiel relais (type HFD2-L2 12V) op een zelfgebouwde experimenteerprintplaat; deze schakeling synchroniseert via een schakeldecoder zoals de YaMoRC YD8116 of Digikeijs DR4018 automatisch de juiste polariteit van het puntstuk zonder dat een fysieke motorsturing nodig is.

wissels: polarisatie van het puntstuk, voeding en aandrijving voor Roco en Mein Gleis van Weinert

Roco wissels

aandrijving van de Rocoline wissels op de modelbaan

Alle wissels in het verdekte gedeelte van De Geuldalbaan zijn van Roco. Omdat de sporen slechts in één richting worden bereden, worden alleen die wissels aangedreven waar sporen vertakken (tegen de punt in). De wissels waar de sporen samenkomen (met de punt mee) worden niet aangedreven. Hier worden de wisseltongen door de trein opengereden.

De elektrische wisselaandrijving (artikel 40295/40296) van de Roco wissels is vervangen door MP4 wisselmotoren van MTB.

polarisatie van de puntstukken van Roco wissels

De puntstukken van de aangedreven wissels worden gepolariseerd via de wisselcontacten van de MP4  wisselmotoren.

Om de puntstukken van de niet-aangedreven wissels te polariseren maak ik gebruik van een printje dat wordt aangestuurd door een schakeldecoder (YD8116 of DR4018). De schakeling is gebouwd op een kleine experimenteerprintplaat en bestaat uit een bistabiel relais (Reichelt artikel HFD2-L2 12V) met 2 blusdioden (1n4148), 2 voorschakelweerstanden (10kΩ en 549 Ω) en een meerkleurige LED (Conrad artikel 1577308). 

De LED dient ter visuele controle van de polariteit van het puntstuk. De printjes zijn zodanig aangesloten dat de LED groen oplicht bij 'rechtdoor' en geel oplicht bij invoegen vanaf het 'afbuigend' spoor. De weerstand van 10kΩ voor het groene licht is toegevoegd omdat het groene licht van de LED véél feller is dan het gele licht.

voeding voor de Roco wissels

De wissels behoren niet tot een blok. Daarom worden ze gevoed vanuit de diodeschakeling.

Alle railstukken worden gevoed. Ook de wisseltongen van de Roco-line wissels worden gevoed om eventuele problemen met slechte contacten in de toekomst te voorkomen. Hiervoor wordt decoderdraad gebruikt. Decoderdraad heeft weinig gewicht en is flexibel waardoor de beweging van de wisseltongen niet wordt beïnvloed.

Het decoderdraad wordt bevestigd daar waar de beweging van de wisseltongen klein is. Dus dicht bij het scharnierpunt.

Waar het decoderdraad aan de wisseltongen is gesoldeerd wordt voldoende ruimte gemaakt om een vrije beweging van de draden en de wisseltongen te garanderen.

elektrische aansluitingen van het wissel: polarisatie van het puntstuk, voeding van de wisseltongen, voeding spoorstaven van het wissel en bediening wissel

Weinert Mein Gleis wissels

aansluiten van Weinert Mein Gleis wissels

Weinert Mein Gleis kruisingen

Naast de standaard wissels vormen de slanke kruisingen van Weinert (Mein Gleis) een prachtig en natuurgetrouw middelpunt op De Geuldalbaan. Afhankelijk van het type kruising hanteer ik twee verschillende constructies voor de stroomvoorziening en polarisatie:

• Kruising met aandrijving: Deze kruising is uitgerust met bewegende delen om de gaten bij de puntstukken te vullen voor een perfecte loop. De polariteit van de puntstukken wordt hierbij mechanisch en rechtstreeks omgeschakeld via de ingebouwde microschakelaars van de onderbouw-wisselmotor.
• Kruising zonder aandrijving (Zelfbouwprint): Voor de vaste kruising zonder motorsturing heb ik eveneens een eigen elektronische oplossing gerealiseerd. Net als bij de opengereden wissels maakt deze kruising gebruik van een zelfgebouwde experimenteerprint met een bistabiel relais (type HFD2-L2). De wisseldecoder stuurt dit relais softwarematig aan, waardoor de puntstukken van de kruising synchroon en zonder kortsluiting worden omgepoold.

aansluiten van Weinert Mein Gleis kruising 6,3º

De slanke kruisingen van Weinert (Mein Gleis) liggen prominent in het zichtbare gedeelte van De Geuldalbaan. Voor het vorkstation maak ik gebruik van twee verschillende hoeken: een kruising van 8,6º en een indrukwekkende kruising van 6,3º met een lengte van maar liefst 470 mm.

Vanwege de extreem kleine hoek van 6,3º (1:9) vraagt de loop van de treinen om een bijzondere mechanische ondersteuning:

• Voorkomen van wegzakken: Door de slanke hoek ontstaat er in de puntstukken een relatief grote opening. Om te voorkomen dat de wielflenzen van de locomotieven en wagons in deze ruimte 'wegzakken' of gaan hobbelen, is een specifiek mechanisme noodzakelijk.
• Fijnmechanische servosturing: Bij deze 6,3º kruising is standaard een servo bijgesloten die onder de modelbaan wordt gemonteerd. Deze servo tilt, afhankelijk van de ingestelde rijweg, als het ware een metalen pinnetje op dat de open ruimte in het puntstuk exact opvult. Ik heb de servo vervangen door een MP4 wisselmotor.
• Bewezen techniek: Dit ingenieus uitvulsysteem is afgeleid van de constructie bij een Dubbel Engels Wissel (DKW), waar het al langer succesvol wordt toegepast om een soepele en storingsvrije loop te garanderen.

Naast de grote 6,3º variant ligt er in het vorkstation Schin op Geul ook een Weinert Mein Gleis kruising met een hoek van 8,6º. Vanwege deze iets grotere hoek verschilt de technische aanpak wezenlijk van haar grotere zus:

• Geen mechanische servo nodig: Omdat de hoek van 8,6º iets minder scherp is, is de open ruimte in de puntstukken klein genoeg. Locomotieven en wagons kunnen hier probleemloos overheen rollen zonder het risico dat de wielen wegzakken. Het mechanische pinnetje met de onderbouwservo is hier dus niet nodig.
• Elektronische polarisatie: Hoewel er mechanisch niets beweegt, moeten de puntstukken elektrotechnisch natuurlijk wel feilloos worden omgepoold. Ik pas hier ook een zelfbouw-polarisatieprint met het HFD2-L2 bistabiele relais toe.
• Synchroon meeschakelen: Het relais op de experimenteerprint zorgt ervoor dat de stroomvoorziening op de puntstukken van de kruising elektronisch en synchroon meeschakelt met de ingestelde rijwegen van de omliggende wissels.

Het controle-LED geeft aan of de puntstukken gepolariseerd zijn voor kruisend of parallel verkeer.